加州大学旧金山分校的科学家在老鼠身上进行的一项新研究显示，一种与严重的自闭症形式紧密相关的基因突变会阻碍脑细胞之间的交流和连接。
与其他与自闭症有关的基因突变不同，后者被认为会改变出生前的大脑发育，而新发现的大脑信号变化可能会在生命的头几年更接近自闭症症状的发作，这增加了人们希望开发出未来疗法的希望。 。
加州大学旧金山分校精神病学助理教授，斯蒂芬·桑德斯(Stephan Sanders)说：“在一项又一项研究中，研究人员一直在寻找这种基因与自闭症之间的紧密联系。”博士，现为Oberndorf家庭杰出教授兼UCSF精神病学系主任–最初在2012年将SCN2A
基因鉴定为与自闭症有关的基因。“这是目前与自闭症相关的一百多种基因中排名前二的基因之一，而且这种联系越来越紧密。”桑德斯说。
SCN2A基因在细胞中产生一种关键类型的钠通道，这对于神经元产生它们用来相互通信的电信号至关重要。然而，目前尚不清楚如何阻碍渠道的功能可能导致自闭症。
在2019年6月20日在Neuron上发表的这项新研究中，研究人员删除了小鼠中SCN2A基因的一个拷贝，从而使正常的存活钠通道数减少了一半。这导致了两个问题：在早期的大脑发育过程中，神经元的“兴奋性”降低了，激发的信号数量减少了。后来，尽管细胞的放电频率恢复正常，但突触的强度(取决于这些电通信的神经元之间的连接)却变弱了。
加州大学旧金山分校神经病学助理教授，该论文的高级作者凯文·本德博士说：“我们已经将一个复杂的，多方面的疾病浓缩为两个细胞变化，这使问题更加容易解决。”“结合我们与斯蒂芬(Stephan)的较早研究，该研究首先阐明了SCN2A中与自闭症相关的突变如何改变钠通道功能，现在我们对细胞类型，大脑区域以及当SCN2A为自闭症时导致自闭症的功能变化有了一个很好的认识。受到影响。”
神经科学家以前已经表明，所讨论的钠通道最初主要存在于神经元中称为轴突的部分，轴突是一种长而细的线状延伸，可将电信号中继到链中的下一个细胞。如预期的那样，轴突中钠通道较少的神经元的发射能力较弱，这说明它们的兴奋性降低。
但是在大脑发育的过程中，神经元改变了它们使用这些通道的方式和位置。在小鼠生命的第一周后(大约相当于人类一年)，这些通道被轴突中不同类型的钠通道所取代，而是开始出现在另一组称为树突的结构中，从其他小区接收信号。在那里，SCN2A通道似乎有助于加强细胞之间的突触连接。这项新研究报告的实验表明，结果是，这些钠通道较少的细胞最终整体突触较弱。
该领域的主要临床问题是，如果导致自闭症的大脑变化发生在生命的第一年或更早，例如在子宫内大脑发育期间，则很难及早发现问题并进行干预。但是，如新研究表明的那样，如果自闭症是由大脑发育后期阶段的问题驱动的，那么科学家可能会找到及时纠正问题的方法。
“现在最大的问题是，这两种影响中的哪一种会导致自闭症?是兴奋性降低，突触强度降低还是两者兼而有之?” Bender说。“从治疗的角度来看，这很关键，因为如果这是兴奋性的下降，我们可能就错过了这艘船。但是，如果它的突触，我们有可能解决这个问题，因为所做的更改不会出现，直到后来。”
现在科学家们正在探索基因干预来纠正小鼠SCN2A突变，可能有一天会到基因疗法能够治疗的具有类似钠通道损伤的人类疾病。
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